Avaa tiedosto - Theseus

Opinnäytetyö (AMK) Auto- ja kuljetustekniikan koulutusohjelma Autotekniikka 2010

Panu Juva

NYKYAIKAISEN HENKILÖ- JA PAKETTIAUTON ELEKTRONISET TURVALLISUUS- JA MUKAVUUSJÄRJESTELMÄT

OPINNÄYTETYÖ (AMK) | TIIVISTELMÄ TURUN AMMATTIKORKEAKOULU Auto- ja Kuljetustekniikan koulutusohjelma | Autotekniikka Toukokuu 2010 | Sivumäärä: 40 Ohjaaja: Seppo Siironen

Tekijä: Panu Juva

NYKYAIKAISEN HENKILÖ- JA PAKETTIAUTON ELEKTRONISET TURVALLISUUSJA MUKAVUUSJÄRJESTELMÄT Tämä opinnäytetyö tehtiin A-katsastus Oy:lle. Tavoitteena oli selvittää millaisia turvallisuutta lisääviä järjestelmiä nykyaikaisissa henkilö- ja pakettiautoissa on. Samalla käytiin läpi järjestelmien toimintaperiaatetta ja arvioitiin niiden vaikutusta katsastukseen. Monia näistä järjestelmistä ei pysty tarkastamaan katsastuksessa lainkaan tai se rajoituu merkkivalon toimintaan.

ASIASANAT: katsastus, elektroniikka

BACHELOR´S THESIS | ABSTRACT UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES Degree programme of Automotive and Transportation Engineering | Automotive Engineering May 2010 | Total number of pages: 40 Instructor: Seppo Siironen

Author: Panu Juva

ELECTRONIC SAFETY AND CONVENIENCE SYSTEMS OF MODERN PASSENGER CAR AND VAN This Bachelor’s thesis was commissioned by A-Katsastus Oy. The goal was to determine what kind of driving safety increasing systems there is in modern passenger car and van. Also operating principle of the systems was went through and their impact to vehicle inspection was evaluated. Many of these systems are not able to check up in the inspection at all or it is limited to the indicator light activity.

KEYWORDS: inspection, electronics

SISÄLTÖ 1

JOHDANTO

5

2

ERILAISIA TURVALLISUUTTA LISÄÄVIÄ JÄRJESTELMIÄ

6

2.1 Rengaspaineiden valvonta 2.1.1

Suora painemittaus

2.1.2

Epäsuora mittaus

6 6 10

2.2 Kaistanvaihtoavustin

11

2.3 Kaistanpitoavustin

15

2.4 Adaptiivinen vakionopeussäädin

16

2.5 Törmäysvaroitus ja –esto

18

2.6 Kuljettajan vireystilanvalvonta

21

2.7 Alkolukko

21

2.8 Säätyvät alustat

23

2.8.1

Ilmajousitus

23

2.8.2

Säätyvät heilahduksenvaimentimet

27

2.9 Valot

3

33

2.9.1

Valoisuuden tunnistus

33

2.9.2

Kaarrevalot

36

YHTEENVETO

LÄHTEET

39 40

KUVAT Kuva 1. Tiedonsiirto Audi A6:n rengaspainevalvonnassa (SSP 324) Kuva 2. Rengaspainenäyttö Audin MMI-järjestelmässä (SSP 324) Kuva 3. Kaistanvaihtoavustimen tiedonsiirto (SSP 375) Kuva 4. Audi Q7:n kaistanvaihtoavustimen tutkien valvoma alue (SSP 375) Kuva 5. Volvo S80, V70, XC60 ja XC70 alkolukon osat ja niiden välinen tiedonsiirto. (http://vida.vcc.ford.com) Kuva 6. Audi Allroadin tasonsäätöyksikkö (SSP 243) Kuva 7. Audi MMI-järjestelmän valikko (SSP 292) Kuva 8. Lexus LS430 tasonsäädön poiskytkentä versio 2 (http://www.lexus-tech.eu) Kuva 9. Lexus LS430 tasonsäädön poiskytkentä versio 3 (http://www.lexus-tech.eu) Kuva 10. Audi magnetic ride –painike Audi TT:ssä. (SSP 381) Kuva 11. Sähköisesti ohjatun vaimentimen toiminta. (SSP 381) Kuva 12. CDC-venttilin rakenne ja toiminta (SSP 302) Kuva 13. Dynaamisen karrevalon kääntömekanismi (SSP 335)

8 9 12 14 22 24 25 26 26 28 29 32 37

5

1 JOHDANTO

Autotehtaat ja autonvalmistajien alihankkijat kehittelevät koko ajan kuljettajan avuksi uusia järjestelmiä, joilla pyritään vähentämään onnettomuuksia. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on selvittää uusien turvallisuusja mukavuusjärjestelmien toimintaperiaatetta ja vaikutusta katsastustoimintaan. Samalla tavoitteena on luoda ohjeistusta katsastajille niiltä osin kun se on tarpeen. Ajonhallintajärjestelmä katsottiin jo sen verran arkipäiväiseksi ettei sitä ole syytä tässä

yhteydessä

käsitellä.

Siihenkin

tosin

on

kehitetty

monenlaisia

lisätoimintoja kuten perävaunun vakautus ja jarrujen kuivaus sateella. Koko järjestelmän toimintaan perehtyminen olisi kuitenkin paisuttanut jo ennestään laajaa aihetta. Se myös kuuluu jo katsastuksen piiriin merkkivalon muodossa aivan kuten turvatyynyt ja lukkiutumattomat jarrutkin.

TURUN AMK:N OPINNÄYTETYÖ | Panu Juva

6

2 Erilaisia turvallisuutta lisääviä järjestelmiä 2.1

Rengaspaineiden valvonta

Rengaspaineiden valvonnalla saavutettavia etuja ovat: -

renkaiden pidempi käyttöikä ja tasaisempi kuluminen

-

parempi polttoainetalous

-

lyhyemmät jarrutusmatkat

-

vakaampi

käytös

kaarreajossa

ja

voimakkaissa

nopeuden

muutoksissa -

parempi ajomukavuus

Järjestelmä voidaan toteuttaa kahdella tavalla. Nämä ovat suora painemittaus pyöräkohtaisilla paineantureilla ja epäsuora vierintäkehän muutoksiin perustuva mittaus.

2.1.1 Suora painemittaus

Suorassa painemittauksessa jokaisessa vanteessa on venttiilin yhteydessä erilliset

paineanturit.

Tällaisessa

järjestelmässä

on

mahdollista

antaa

kuljettajalle hyvinkin tarkkaa reaaliaikaista tietoa pyöräkohtaisista paineista ja lämpötiloista. Haittana on useiden antureiden ja niiden paristojen tarve, kun otetaan huomioon sekä kesä- että talvirenkaat. Lisäksi varapyörä vaatii vielä omansa. Antureiden tunnistuksessa on melkoisesti eroja automerkkien välillä. Joissain riittää painikkeen painaminen kojelaudassa renkaiden vaihdon ja paineiden tarkastuksen

jälkeen,

jolloin

käytössä


olevat

anturit

kirjataan

muistiin

7

automaattisesti. Toiset vaativat antureiden sopeutuksen diagnostiikkalaitteella antureiden tunnistetietojen tallentamiseksi. Pahimmillaan anturit saattaa joutua sopeuttamaan erikseen.

diagnostiikkalaitteella

Yhdysvaltojen

jokaisen

markkinoille

on

kausivaihdon joihinkin

yhteydessä

autoihin

tehty

lainsäädännöllisistä syistä suppeampi järjestelmä ilman sijainnin tunnistusta tai suoraan painemittaukseen perustuva epäsuoran sijaan.

Lexus GS450h:ssa voidaan tallentaa muistiin kaksi rengassarjaa ja valita käytössä oleva kojelaudassa hansikaslokeron kannen alla piilossa olevalla painikkeella. Tällöin normaali kausivaihto ei aiheuta ongelmia. Koska poikkeava rengaspaine ilmoitetaan vain merkkivalolla ilman tarkempaa yksilöintiä, ei renkaiden sijainnilla ole väliä ja paikkoja voi vaihtaa kulumisen tasaamiseksi. Antureiden tunnistetietoja käytetään vain auton omien antureiden erottamiseksi muista ulkopuolisista signaaleista. Anturit lähettävät signaalin 433,92 MHz taajuudella

vastaanottimelle,

joka

sijaitsee

auton

katossa.

Paineiden

tarkistuksen jälkeen täytyy painaa kojelaudassa olevaa asetuspainiketta vähintään kolme sekuntia vertailuarvojen tallentamiseksi. Merkkivalo vilkkuu 3 kertaa 0,5 Hz taajuudella kuittaukseksi onnistuneesta tallennuksesta.

Audi A6:ssa (2005) rengaspaineidenvalvonta aktivoituu, kun kuljettajan ovi avataan tai sytytysvirta kytketään. Ohjainlaite lähettää LIN-verkon kautta pyöränkoteloissa oleville lähettimille pyynnön, jotka kukin vuorollaan lähettää lähimmälle anturille lyhyen 125 kHz taajuisen radiosignaalin. Signaali käskee anturia lähettämään sen hetkiset paine- ja lämpötila-arvot ohjainlaitteelle. Katossa oleva antenni vastaanottaa antureiden signaalin ja välittää LIN-verkon kautta ohjainlaitteelle. Antureiden signaali lähetetään maasta riippuen joko 315 tai 433 MHz taajuudella. Kuvassa 1 näkyy tiedonsiirto järjestelmän osien välillä.


8

Kuva 1. Tiedonsiirto Audi A6:n rengaspainevalvonnassa (SSP 324)

Ensimmäisen mittauksen jälkeen enempää tiedonsiirtoa ei tapahdu niin kauan kuin auto on paikallaan. Pyörimisliikkeen tunnistamiseksi paineantureissa on keskipakoistunnistimet. Kun saavutetaan n. 20 km/h nopeus, anturit lähettävät automaattisesti mitatut arvot odottamatta käskyä lähettimeltä. Antureiden lähettämä radiosignaali sisältää myös ko. anturin tunnistetiedot, joiden perusteella ohjainlaite tietää miltä pyörältä mikäkin mittaustulos tulee. Normaalioloissa lähettimet lähettävät antureille käskyn n. 30 sekunnin välein. Jos anturi havaitsee nopean paineenmuutoksen (yli 0,2 bar/min), se kytkeytyy automaattisesti

nopean

lähetyksen

tilaan

ja

lähettää

mittaustulokset

ohjainlaitteelle kerran sekunnissa. Jos renkaita vaihdetaan tai paineita muutetaan, täytyy järjestelmä sopeuttaa MMI-valikon kautta. Kuvassa 2 näkyvien MMI-valikosta löytyvien tarkempien pyöräkohtaisten tietojen

lisäksi

varoitukset

paineenmuutoksista

mittariston keskellä olevalla näytöllä.


ilmoitetaan

kuljettajalle

9

Kuva 2. Rengaspainenäyttö Audin MMI-järjestelmässä (SSP 324)

Pienemmistä, vähintään 0,3 bar rengaspaineen muutoksista varoitetaan ns. pehmeällä varoituksella, joka koostuu keltaisesta symbolista ja tekstiviestistä. Pienistä muutoksista ei varoiteta välittömästi, vaan ohjainlaite tarkkailee tilannetta jonkin aikaa. Jos painee pysyy alentuneena, ”pehmeä varoitus” annetaan 17 minuutin kuluttua. Vähintään 0,5 bar paineen muutos aiheuttaa ns. kovan varoituksen; joka koostuu punaisesta symbolista, äänimerkistä ja tekstiviestistä. ”Kova varoitus” annetaan,

jos

paine

on

riittävän

alhainen

kahdessa

peräkkäisessä

mittauksessa.

Volkswagen Phaetonissa (2002) ja Touaregissa (2003-2010) rengaspaineiden valvonta sisältää sijainnin tunn-istuksen. Jokaisessa pyöränkotelossa on antenni, joka ottaa vastaan paineanturin signaalin. Antennit kykenevät vastaanottamaan signaaleja kaikilta kantomatkan sisällä olevilta antureilta. Jos yksi antenneista on viallinen, muut kolme antennia ottavat vastaan ko. anturin


10

signaalin ja järjestelmä kykenee määrittämään sen sijainnin. Jos kaksi antennia on samaan aikaan viallisia, ei sijainnin määritystä eikä opetusprosessia pysty suorittamaan ja mittariston näytölle ilmestyy rengaspaineen valvonnan symboli ja viesti ”system fault”. Phaetonissa antureiden lähetysteho on 10 – 30 µW ja Touaregissa n. 100 µW. Antureiden lähetystaajuus on joko 315 tai 433 MHz maasta riippuen. Tiedonsiirto antureilta ohjainlaitteelle tapahtuu 54 sekunnin välein ja nopean paineenlaskun (yli 0,2 bar/min) jälkeen 850 millisekunnin välein.

2.1.2 Epäsuora mittaus

Epäsuorassa

mittauksessa

verrataan

ABS-antureiden

avulla

renkaan

vierinkehän muutoksia sekä toisiinsa että aiemmin tallennettuun vertailuarvoon. Etuna tällaisessa järjestelmässä on hyvin yksinkertainen rakenne, kun jo olemassa olevien osien lisäksi ei tarvita kuin ohjelmisto ABS:n ohjainlaitteelle ja ohjauspainike kojelautaan vertailuarvojen tallennuksen aloittamista varten. Lisäksi renkaanpaikkausaine, joka on tilan säästämiseksi yleistynyt varapyörän korvaajana, ei haittaa järjestelmän toimintaa kuten voisi käydä paineantureita käytettäessä.

Renkaiden

pyörimisnopeuden

lisäksi

tietoa

kerätään

ajonvakautusjärjestelmältä mm. korin kallistelusta ja ohjauskulmasta. Tällaista järjestelmää on käytetty mm. Volkswagen Golf mk5:ssä (2004), Audi A3:ssa (2004) ja Audi TT mk2:ssa (2007).

Virhehälytyksiä voi aiheuttaa: -

erilainen pito renkaiden välillä, esim. toisella puolella jäätä ja toisella sula tien pinta

-

epätasainen kuormaus


11

-

kulunut ja uusi rengas samalla akselilla

-

toisen puolen renkaiden lämpeneminen auringonpaisteessa

Tietyissä ajotilanteissa mittausta ei voida suorittaa riittävän tarkasti. Tällöin mitatun tiedon arviointi keskeytetään hetkeksi. Tällaisia tilanteita ovat kuljettajan urheilullinen ajotapa, epätasainen tai irtonainen tienpinta, jarrutus ja ylä- tai alamäki. Rengaspaineiden tarkistuksen tai renkaanvaihdon jälkeen järjestelmä täytyy sopeuttaa muutoksiin painamalla asetuspainiketta 2 sekuntia. Mittaristossa oleva merkkivalo palaa painiketta painettaessa ja sammuu, kun tarvittava aika on kulunut. Samalla kuuluu merkkiääni kuittauksena sopeutuksen alkamisesta. Tämän jälkeen uudet vertailuarvot tallennetaan ohjainlaitteen muistiin, kun autolla ajetaan normaalisti. Jos painiketta painetaan 30 sekuntia, ohjelma päättelee painikkeen jumiutuneen tai jossain on oikosulku. Vikakoodi tallentuu muistiin ja merkkivalo syttyy mittaristossa. Jos painike vapautuu, merkkivalo sammuu seuraavan kerran virtaa kytkettäessä ja vikakoodin tilaksi muuttuu ”satunnainen”.

2.2

Kaistanvaihtoavustin

Vilkkaasti liikennöidyillä useampikaistaisilla teillä – kuten moottoritiet ja suuria kaupunkeja

ympäröivät

kehätiet

–

sattuu

paljon

onnettomuuksia

kaistanvaihtotilanteissa. Näitä ehkäisemään on kehitetty järjestelmiä, jotka varoittavat ajoissa katveessa olevista tai viereistä kaistaa lujempaa lähestyvistä ajoneuvoista.

Audin ja Volkswagenin kaistanvaihtoavustin koostuu kahdesta mikroaaltotutkan sisältävästä ohjainlaitteesta. Ohjainlaitteet ovat rakenteeltaan identtisiä, mutta


12

toinen niistä on ”isäntä” (master) ja toinen ”orja” (slave), joka toimii ensimmäisen

alaisuudessa.

Lisäksi

järjestelmään

kuuluu

varoitusvalot

molempien ulkopeilien sisäreunassa ja katkaisija, josta järjestelmän voi kytkeä pois päältä. ”Orja” ohjainlaite ohjaa varoitusvaloja tarpeen mukaan ja ”isäntä” on CAN-väylän kautta yhteydessä muihin järjestelmiin. Tietoa tarvitaan mm. ABSjarrujen

ohjainlaitteelta,

sade-

ja

valotunnistimelta,

tunnistuksesta.

Kuva 3. Kaistanvaihtoavustimen tiedonsiirto (SSP 375)


sekä

perävaunun

13

Kaistanvaihtoavustimen toiminta

Kuvassa 3. näkyy järjestelmän tiedonsiirto. ABS ohjainlaitteelta J104 saadaan tieto renkaiden pyörimisnopeudesta ja korin kallistelusta, joista voidaan laskea auton nopeus ja kaartosäde. Jos kaartosäde on alle 170 metriä (Audi Q7) tai 200 metriä (VW Touareg), järjestelmä kytkeytyy tilapäisesti pois päältä ja palautuu kun säde on taas yli 200 metriä. Poiskytkentä tapahtuu siksi ettei tutka kykene

valvomaan

viereisiä

kaistoja

riittävän

pitkältä

matkalta.

Myös

virhehälytys takana samalla kaistalla olevasta autosta olisi mahdollinen jyrkässä kaarteessa. Ajonopeus täytyy olla vähintään 60 km/h jotta järjestelmä kytkeytyy päälle. Mikroaaltotutkan sisältävät ohjainlaitteet J770 ja J769 sijaitsevat auton takakulmissa

puskurin

muovikuoren

alla

suunnattuna

hieman

viistoon

paremman suuntauksen aikaansaamiseksi. Tutkien kantamaa on n. 50 metriä taaksepäin ja eteen B-pilarin tienoille (Kuva 4. välit A-B ja B-C). Valvotun alueen leveys Audi Q7:ssä n. 3,6 metriä ja VW Touaregissa n. 3,8 metriä auton molemmista kyljistä ulospäin. Mukavuusjärjestelmän keskusohjainlaite J393 lähettää tiedon vasemma tai oikean

vilkun

käytöstä.

Täten

kaistanvaihtoavustin

tunnistaa

halutun

kaistanvaihdon. Mukavuusjärjestelmä kertoo myös palavatko peruutusvalot. Järjestelmä ei ole toiminnassa peruuttaessa. Ulkopeileissä oleviin varoitusvaloihin K233 ja K234 syttyy valo, kun toinen ajoneuvo on riittävän lähellä sen puoleisen tutkan valvomalla alueella. Jos vilkku kytketään samalle puolelle missä valo palaa, varoitusvalo vilkkuu 4 kertaa Tietojen näyttö- ja käyttöyksikön ohjainlaite edessä J523 välittää kuljettajan haluamat

varoitusvalojen

kirkkausasetukset.

Arvo

tallentuu

kaistanvaihtoavustimen ohjainlaitteeseen J769 siihen kuuluvan avaimen kanssa.


14

Käyttöoikeusjärjestelmän ohjainlaite J518 lähettää käytössä olevan avaimen numeron. Tällöin varoitusvalojen henkilökohtaiset kirkkaussäädöt otetaan käyttöön, kun virta kytketään. Sade- ja valotunnistimen G397 avulla varoitusvalojen kirkkautta säädetään myös valoisuuden mukaan. Perävaunutunnistuksen ohjainlaite J345 kertoo onko autossa perävaunu vai ei. Perävaunua vedettäessä toiminto deaktivoidaan, sillä on olemassa vaara, että tutkien näkyvyys estyy. Pois kytkeytymisestä ilmoitetaan viestillä mittaristossa. Ohjainlaite mittaristossa J285 ilmoittaa kuljettajalle tekstiviesteillä järjestelmässä ilmenevistä häiriöistä ja tuottaa lisäksi akustisen signaalin.

Kuva 4. Audi Q7:n kaistanvaihtoavustimen tutkien valvoma alue (SSP 375)


15

Mikroaaltotutkan vertailu muihin tunnistintekniikoihin

Ultraäänitunnistimen heikkoutena olisi hyvin rajallinen kantama ja herkkyys ympäristötekijöille. Lisäksi se tarvitsee suoran kontaktin välittäjäaineeseen eli ilmaan. Tällöin antureiden pitää olla näkyvillä. Infrapunatunnistin kykenee hyvin havaitsemaan poikittaista liikettä, mutta heikosti kohtisuoraan anturia kohti tai siitä poispäin tapahtuvaa liikettä. Tämä taas on avustimen toiminnan kannalta hyvin oleellinen toiminto, jotta se havaitsisi lähestyvän ajoneuvon. Lisäski se on herkkä ympäristötekijöille kuten sateelle. Herkkyys ympäristötekijöille on syy myös siihen, miksi videotunnistin soveltuu huonosti tähän tehtävään. Sitä vastaan on myös epätarkkuus ja huono kantama. Epäsuorana mittaustapana se vaatisi myös monimutkaisen tulkinnan etäisyyden määrittämiseksi. Mikroaaltotutka soveltuu tämäntyyppiseen tehtävään erittäin hyvin, koska se on epäherkkä ympäristön vaikutukselle ja kykenee läpäisemään ei-metallisia materiaaleja.

Tämä

mahdollistaa

tunnistimien

piilottamisen

puskurin

muovikuoren alle. Metalliesineet kuten ajoneuvot sen sijaan heijastavat hyvin tutkan säteilyä. Tutkien hinnat ovat myös tulleet järkevälle tasolle, mikä mahdollistaa niiden laajamittaisen käytön.

2.3

Kaistanpitoavustin

Kaistanpitoavustin tukee kuljettajaa ajokaistan pitämisessä. Ajokaistan äärilinjat tunnistetaan tuulilasin yläosassa olevan kameran avulla, jonka näköulottuma on jopa

60

metriä.

kaistamerkinnät

Järjestelmä molemmilla

on

käyttövalmis,

puolilla.

Jos

auto

kun

kamera

lähenee

tunnistaa

tunnistettua

sivumerkintää ja vaarana on ajokaistalta pois siirtyminen, kuljettajaa varoitetaan


16

Audi A4:ssä (2008) ohjauspyörän värinällä, Volkswageneissa värinän lisäksi äänimerkillä ja Volvossa pelkällä äänimerkillä. Jos vilkku kytketään päälle järjestelmän toimiessa ennen äärilinjan ylitystä, varoitusta ei tule, koska järjestelmä tunnistaa halutun kaistanvaihdon. Ohjauspyörän värinävaroitus suoritetaan vain kerran ajokaistan reunaa lähestyttäessä tai ylittäessä. Toinen varoitus seuraa vasta kun ensimmäisen varoituksen jälkeen siirrytään tarpeeksi kauas ko. reunasta ja lähestytään sitä uudelleen.

Täten

estetään

jatkuva

varoittaminen

ajettaessa

lähellä

kaistamerkintöjä. Järjestelmä on luotu moottoritie- ja maantieajoon. Sen vuoksi se alkaa toimia vasta n. 65 km/h nopeudessa (Audi ja Volkswagen). Huonot ympäristöolosuhteet kuten likainen tai luminen ajorata, kapea tai leveä ajokaista sekä epäselvät kaistamerkinnät (kuluneet tai ylimääräisiä tietyön vuoksi) johtavat järjestelmän tilapäiseen toimintakatkokseen. Kuljettaja näkee järjestelmän sen hetkisen tilan mittaristosta. Volkswagenin kaistanpitoavustin seuraa sähköisen ohjaustehostimen avulla myös kuljettajan ohjausmomenttia ja tunnistaa, jos kuljettaja ajaa ilman käsiä. Tällöin

kuljettajaa

kehoitetaan

äänimerkillä

ja

mittaristossa

näkyvällä

tekstiviestillä tarttumaan rattiin. Järjestelmä kykenee myös tekemään pieniä korjausliikkeitä

ohjaustehostimen

siältyvällä

sähkömoottorilla.

Korjausliike

tehdään korkeintaan 3 Nm ohjaumomentilla ja enintään 100 sekunnin ajan.

2.4

Adaptiivinen vakionopeussäädin

Sopeutuvan vakionopeussäätimen (ACC, Adaptive Cruise Control) on olemassa olevan nopeussäätimen laajennus. Jos edessä ei ole toista ajoneuvoa, nopeus pysyy muuttumattomana samalla tavalla kuin tavanomaisen nopeussäätimen yhteydessä.


17

Etäisyyttä edellä ajavaan mitataan millimetriaaltotutkalla. Säteily heijastuu kohteiden pinnoista. Takaisin heijastuvat säteet muodostavat ”kaiun”. Signaalin lähettämisen ja lähetettyjen signaalinosien vastaanoton välisestä ajasta voidaan laskea ajoneuvojen välinen etäisyys. Todellisessa ajotilanteessa, esim. useampikaistaisella tiellä tai kaareajossa, tutkan näkökentässä on useimmiten monta autoa samanaikaisesti. Tällöin on tärkeää, että tunnistetaan mikä auto kulkee samaa kaistaa. Ts. mihin ajoneuvoon

valittua

etäisyyttä

toteutetaan.

Tämä

edellyttää

ajokaistan

määritystä etäisyyssäädön ohjainlaitteella, joka tarvitsee lisäksi signaaleja kiertymisastetunnistimelta,

renkaiden

pyörimisnopeudesta

ja

ohjauskulmatunnistimelta. Näitä tietoja arvioimalla saadaan tietoja kaistan kulusta.

Joidenkin autojen ACC:n teknisiä tietoja

A8 2003 käytettävissä 30-200 km/h, taajuus 76,5 GHz, tutkan säteen leveys on 8 ja kantama 150 metriä A6 2005 tutkaa on parannettu A8 verrattuna. Säteen leveys on kasvanut 16 :een ja kantama 180 metriin. Samalla kuitenkin tunnistimen koko on pienentynyt Lexus GS450h:ssa tutkan säteen leveys on 20 , kantama 150 metriä ja taajuus 76 GHz. Volkswagen Phaetonissa säteen leveys 12 , kantama 150 metriä ja taajuus 76,5 GHz


18

2.5

Törmäysvaroitus ja –esto

Etäisyysvalvonta ilmoittaa aikavälin edessä olevaan autoon. Jos aikaväli laskee alle asetetun arvon, kuljettajaa varoitetaan jatkuvasti palavalla tuulilasissa näkyvällä

merkkivalolla,

Etäisyydenvalvonta

joka

perustuu

luodaan pelkästään

törmäysvaroituksen eteenpäin

merkkivalolla.

suunnatulta

tutkalta

saataviin tietoihin. Etäisyydenvalvonnan katkaisin on keskikonsolissa. Aikaväli ja sen asetukset ovat yhteiset adaptiivisen vakionopeussäätimen kanssa ja ne tehdään ohjauspyörän nuolipainikkeilla. Etäisyydenvalvontatoiminto voi olla aktiivinen, kun ajonopeus on yli 30 km/h.

Törmäysvaroitustoiminto

on

tehty

varoittamaan

erittäin

todennäköisestä

törmäyksestä edessä olevaan ajoneuvoon, joka ajaa samaan suuntaan ja jarruttaa äkillisesti. Törmäysvaroitustoiminto laskee milloin varoitus pitää aktivoida. Laskenta perustuu edessä olevan ja oman ajoneuvon nopeuteen. Laskennassa kompensoidaan normaali reaktioaika, joka n. 85 prosentilla kuljettajista on, myös järjestelmän vastausaika kompensoidaan. Jos varoitusetäisyys on suurempi kuin mitattu etäisyys edessä olevaan ajoneuvoon eikä kuljettaja ole tehnyt mitään, varoitus aktivoidaan. Varoitus muodostuu valon ja äänen yhdistelmästä. Yhdistelmän säätää käyttäjä/kuljettaja. Visuaalinen varoitus synnytetään visuaalisen törmäysvaroituksen ilmaisimen avulla ja äänivaroitus synnytetään mittariston avulla. Etuvalvonnan ohjausyksikkö lähettää CANverkon

kautta

Etuvalvonnan

pyynnön

mittaristolle,

ohjausyksikkö

lähettää

joka

synnyttää

pyynnön

myös

äänivaroituksen. infotainment-

ohjausyksikölle vaimentaa kaiuttimien ääntä (stereo) siksi ajaksi, kun mittaristo tuottaa varoitusäänen.


19

Törmäysvaroitustoiminto aktivoi varoituksen siten, että 85 prosentilla kaikista kuljettajista on mahdollisuus pysähtyä tai lieventää törmäystä edessä olevan ajoneuvon kanssa tilanteessa, jossa törmäys uhkaa, edellyttäen että aikavälinä edessä olevaan ajoneuvoon pidetään yli 2 sekuntia.

Hätäjarrutustoiminto on

suunniteltu

auttamaan

kuljettajaa

saavuttamaan

nopeasti tarvittava jarrutusteho tilanteissa, joissa on suurempi törmäysriski. Automaattijarrutoiminto jarruttaa autoa, kun törmäys on väistämätön. Kuljettajan ei tarvitse painaa jarrupoljinta. Autot, joissa on etuvalvonnan ohjausyksikkö, on varustettu sisätaustapeilin luo asennetulla eteenpäin suunnatulla kameralla. Joissakin autoissa on myös eteenpäin suunnattu tutka, joka on asennettu etusäleikön taakse. Eteenpäin suunnattu tutka on vain autoissa, joissa on adaptiivinen

vakionopeussäädin,

törmäysvaroitin,

automaattijarru/hatäjarrutehostin sekä etäisyysvalvonta. Eteenpäin suunnattu tutka mittaa etäisyyden sen näkökentässä oleviin edessä oleviin autoihin sekä niiden nopeuden. Eteenpäin suunnattu kamera auttaa näkökentässä olevien kohteiden luokittelussa. Etuvalvonnan ohjainyksikkö arvioi antureilta tulevan tiedon avulla riskin törmätä edessä olevaan samaan suuntaan liikkuvaan autoon. Etuvalvonnan ohjausyksikkö käyttää törmäysuhka-arviota ja arviota kuljettajan toimista reagoidakseen uhkaan yhdellä tai useilla erityyppisillä kuljettajalle

annettavilla

varoituksilla,

hatäjarrutehostuksella

ja

automaattijarrutuksella. Kun merkit törmäyksestä ovat ilmeisiä, etuvalvonnan ohjausyksikkö voi tarjota seuraavaa: 1. Äänivaroitus ja/tai merkkivalovaroitus. 2. Matala itseohjaavan jarruvoiman taso ennen kuin kuljettaja on painanut jarrupoljinta. 3. Auton

täyden

jarrutuskyvyn

rajoittaminen.


saavuttamiseen

tarvittavan

voiman

20

4. Automaattinen jarrutus törmäysnopeuden alentamiseksi. Toiminnon haluttu vaikutus on maksimoida jarrutusteho ajotilanteissa, joissa on olemassa

vaara törmätä edessä

olevaan ajoneuvoon. Jarrujärjestelmä

saavuttaa maksimitehonsa lisäämällä jarrutusmomenttia. Tämä vaikuttaa kokonaisjarrutusmatkan lyhenemiseen vaikuttamatta negatiivisesti kuljettajaan, matkustajiin tai auton käyttäytymiseen. Jarruavustustoiminto törmäysvaaran yhteydessä aloittaa jarrutuksen minimoidakseen jarrujärjestelmän viiveet ja lisätäkseen kuljettajan kykyä jarruttaa. Jotta

etuvalvonnan

ohjausyksikkö

hätäjarrutehostuksen jarrujärjestelmän

tai

voisi

suorittaa

jarrujen

aktivoinnin,

se

kommunikoi

automaattijarrutuksen,

ohjausyksikön

kanssa,

joka

puolestaan

aktivoi

hydrauliikkayksikön. Toiminnon

pääkomponentti

on

hydrauliyksikkö,

joka

on

integroitu

jarrujärjestelmän ohjausyksikköön. Hydrauliyksikön ensisijainen toiminto on synnyttää haluttu jarrupaine, joka perustuu ohjaussignaalin. Hydrauliyksikkö on sähkömagneettinen komponentti, joka saa ohjaussignaaleita jarrujärjestelmän ohjausyksiköltä. sopivan

Jarrujärjestelmän

ohjaussignaalin

ohjausyksikkö

kuljettajan

antaa

toimenpiteiden,

hydrauliyksikölle

auton

nopeuden

ja

etuvalvonnan ohjausyksiköltä tulevien tietojen mukaan. Hydrauliyksikkö saa aikaan halutun jarrupaineen/jarrumomentin ko. pyörälle, perustuen pyydettyyn jarrutustehoon, joka on määritetty tarvittavien tietojen avulla. Etuvalvonnan ohjausyksikkö tarvitsee, voidakseen ohjata hydrauliyksikköä, tietoja jarrujärjestelmän ohjausyksiköltä. Etuvalvonnan ohjausyksikkö tarvitsee seuraavia tietoja: -

jarruvalokytkin

-

jarrupolkimen asentokytkin

-

nopeus

-

laskettu jarrutusvoima.


21

2.6

Kuljettajan vireystilanvalvonta

Kuljettajan nukahtamisen estämiseksi on kehitetty järjestelmiä, jotka seuraavat kuljettajan tekemiä ohjausliikkeitä ja hälyyttää, jos tämän tarkkaavaisuus herpaantuu. Volvo Driver Alert Control herättää kuljettajan huomion, jos auto alkaa vaeltaa kaistalla, esim. kuljettaja ei keskity ajamiseen tai on nukahtamassa. Eteenpäin suunnattu kamera havaitsee ajoradan sivumerkinnät ja vertaa ajokaistan suuntaa ja kuljettajan ajoliikkeitä. Kuljettajaa varoitetaan äänimerkillä ja viestillä mittaristossa, kun auto ei seuraa ajorataa tasaisesti. Etuvalvonnan ohjausyksikkö lähettää CAN-verkon kautta pyynnön mittaristolle, joka kehittää äänivaroituksen. Etuvalvonnan ohjainyksikkö lähettää myös infotainment-ohjausyksikköön pyynnön kaiuttimien mykistämisestä siksi aikaa, kun äänivaroitus luodaan mittaristossa.

2.7

Alkolukko

Joihinkin Volvoihin on mahdollista valita lisävarusteena tehdasasenteinen alkolukko. Volvo Alcoguardilla varustetussa autossa kuljettajan pitää suorittaa puhalluskoe alkolukon käsiyksikköön, jotta auto voidaan käynnistää. Jos puhalluskoe hyväksytään ja hyväksytty avain työnnetään virtalukon ohjausyksikköön, keskusohjausyksikkö sallii ajoneuvon käynnistämisen. Alkolukko kommunikoi langattomasti kaukosäätimen vastaanottimen (RRX) kanssa kaukosäätöavainten tavoin. Vastaanotin lähettää tiedon LIN-verkon kautta keskusohjausyksikköön (CEM), joka kommunikoi CAN-verkon kautta


22

mittariston (DIM) ja moottorinohjainyksikön (ECM) kanssa. Järjestelmän osat ja niiden välinen tiedonsiirto näkyy kuvassa 5.

Kuva 5. Volvo S80, V70, XC60 ja XC70 alkolukon osat ja niiden välinen tiedonsiirto. (http://vida.vcc.ford.com)

Puhalluskokeen tulos voidaan lähettää alkolukon käsipäätteestä 10 metrin säteellä autosta. Puhalluskokeen tulos tallennetaan 30 sekunniksi ja se voidaan lähettää edelleen käsipäätteen lähetyspainikkeella.

Alkolukko voi lähettää seuraavat viestit ajoneuvolle: 1. Apuviesti kuljettajalle (puhalla lujemmin, puhalla pehmeämmin, puhalla 5 sekunnin ajan…) 2. Testitulos (hyväksytty, ei hyväksytty) 3. Virheilmoitus ja tila (kelvoton testi, huolto tarpeen, kalibrointi tarpeen)


23

Tiedonsiirto auton kanssa ei toimi kaikissa avainasennoissa. Jos autoa yritetään käynnistää ilman hyväksyttyä puhalluskoetta, mittariston näytössä näkyy kehoitus katkaista sytytysvirta. Malleissa S80, V70, XC60 ja XC70 avain otetaan lukosta ilman polkimen painamista. Malleissa C30, C70, S40 ja V50 avain käännetään asentoon I. Sen jälkeen voidaan puhaltaa alkolukkoon auton käynnistystä varten. Auto

voidaan

myös

käynnistää

ohittamalla

alkolukon

toiminta.

Keskusohjainyksikön sisäinen laskuri tallentaa ohituskertojen lukumäärän. Kun laskuri saavuttaa maksimiarvon 255, se ei nollaudu automaattisesti eikä näin ollen suurene kun järjestelmä ohitetaan. Jos laskurin arvo on suurempi kuin 0, mittariston näytössä näkyy viesti, että alkolukon ohitus on aktivoitu joka kerta kun auto käynnistetään. Ohjeet alkolukon ohittamiseksi löytyvät auton käyttöohjekirjasta.

2.8

Säätyvät alustat

Jousitukseen

ja

säätöjärjestelmiä

heilahduksenvaimennukseen matkustusmukavuuden

on

kehitetty

lisäämiseksi

sekä

erilaisia pidon

maksimoimiseksi aktiivisessa ajossa.

2.8.1 Ilmajousitus

Varsinkin isoissa ns. edustusluokan sedaneissa ilmajousitus on nykyään hyvin yleinen matkustusmukavuutensa vuoksi. Vähitellen se on yleistymässä myös muissa isoissa henkilöautoissa ainakin lisävarusteena. Suosituimpien koko- ja hintaluokkien autoihin se tuskin on ainakaan lähitulevaisuudessa tulossa monimutkaisemman ja kalliimman rakenteen vuoksi.


24

Tunkkitilan aktivointi akseleiden kevennystä varten eri automalleissa

Audi

Allroad

(2001-2005):

Tasonsäätö

on

toimintavalmiudessa

myös

sytytysvirta katkaistuna. Järjestelmä menee lepotilaan 15 min kuluttua ja herää jälleen, jos ovi avataan tai virta kytketään. Korjaamonosturi, joka nostaa kaikki pyörät yhtä aikaa ilmaan tunnistetaan automaattisesti. Akseleita erikseen nostettaessa täytyy järjestelmä kytkeä pois päältä painamalla molempia säätöpainikkeita vähintään 5 sekuntia. Järjestelmän ollessa pois päältä palavat molempien painikeiden vihreät ja näiden välissä oleva manuaalitilan keltainen valo sekä mittaristossa oleva varoitusvalo. Säätöpainikkeet näkyvät kuvassa 6. Normaalitila palautuu joko painamalla painikkeita uudelleen vähintään 5 sekuntia tai ajamalla yli 10 km/h.

Kuva 6. Audi Allroadin tasonsäätöyksikkö (SSP 243)

Audit, joissa MMI-käyttöjärjestelmä eli iso näyttöruutu kojelaudassa keskellä ylhäällä: Painetaan painiketta ”CAR” ja tämän jälkeen painiketta ”SETUP”. Valitaan

säätöpyörällä

käytössä

olevasta

kielestä

riippuen

joko

”Wagenhebermodus” (saksa) tai ”Jacking mode” (englanti) ja valitaan tilaksi ”EIN” / ”ON”. Kuvassa 7. näkyy MMI-järjestelmän valikko, josta tila kytketään. Paluu normaaliin joko vaihtamalla valikosta tilaksi ”AUS” / ”OFF” tai ajamalla yli 10 km/h.


25

Kuva 7. Audi MMI-järjestelmän valikko (SSP 292)

Lexus LS430: Tasonsäätö kytkeytyy pois päältä, kun sytytysvirta katkaistaan. Jos autoa on kevennettävä moottori käynnissä, täytyy diagnostiikkapistokkeesta DLC3 (Data Link Connector 3) yhdistää pinnit OPB ja SIL, OPB ja CG (Kuva 8.) tai Ts ja CG (Kuva 9.)


26

Kuva 8. Lexus LS430 tasonsäädön poiskytkentä versio 2 (http://www.lexustech.eu)

Kuva 9. Lexus LS430 tasonsäädön poiskytkentä versio 3 (http://www.lexustech.eu)


27

Volkswagen Phaeton: Nostotila kytketään päälle painamalla vaihdekepin juuressa

olevia

vaimennuksen

ja

korkeustason

säätöpainikkeita

samanaikaisesti n. 5 sekunnin ajan. Mittariston näytölle ilmestyy viesti, kun tila on kytketty päälle. Paluu normaalin tapahtuu joko painamalla painikkeita uudelleen n. 5 s tai ajamalla vähintään 10 km/h.

Volkswagen Touareg: Auton ollessa paikallaan kytketään sytytysvirta ja seisontajarru päälle. Tämän jälkeen painetaan LOCK-painiketta yli 5 sekuntia. Nostotilan aktiivisuus ilmoitetaan mittaristossa. Paluu normaaliin painamalla painiketta uudelleen yli 5 s tai ajamalla yli 5 km/h.

2.8.2 Säätyvät heilahduksenvaimentimet

Renkaan

parhaan

mahdollisen

tiekosketuksen

varmistamiseksi

kaikissa

ajotilanteissa myös heilahduksenvaimentimiin on kehitetty säätöjärjestelmiä

2.8.2.1 Audi magnetic ride

Audi TT mk2 (2007) voi olla varustettu lisävarusteena saatavalla elektronisesti säädetyllä

heilahduksenvaimennuksella.

Tällaisen

järjestelmän

tunnistaa

vaihdekepin läheisyydessä olevasta katkaisijasta, jossa on vaimentimen kuva. Audi TT:n painike näkyy kuvassa 10.


28

Kuva 10. Audi magnetic ride –painike Audi TT:ssä. (SSP 381)

Audi magnetic ride’n toimintaperiaate

Järjestelmän

toiminta

perustuu

magneto-reologiseen

vaikutukseen.

Vaimentimien sisällä on erityinen magneto-reologinen vaimenninneste. Tämä neste koostuu hiilivetypohjaisesta synteettisestä öljystä, jossa on 3 – 10 µm kokoisia magneettisia partikkeleita. Kun sähkömagneettia ei ole aktivoitu, partikkelit pääsevät liikkumaan vapaasti nesteessä (kuva 11. vasen puoli). Vaimentimen männän liikkuessa neste partikkeleineen pääsee virtaamaan siinä olevien reikien kautta. Neste vastustaa huonosti männän liikettä, joten vaimennusteho on pieni. Sähkömagneettia

aktivoitaessa

partikkelit

järjestyvät

magneettikentän

suuntaisesti pitkiksi ketjuiksi männän lähistölle (kuva 11. oikea puoli). Männän


29

liikkuessa ketjut katkeavat ja yksittäisiä partikkeleita pakotetaan nesteen mukana männän läpi kulkeviin porauksiin. Partikkeliketjujen pilkkominen vaatii voimaa, joten männän liikkelläkin on suurempi vastus. Mitä suurempi virta sähkömagneetin kelalle johdetaan, sitä voimakkaampi magneettikenttä ja vaimennusteho.

Kuva 11. Sähköisesti ohjatun vaimentimen toiminta. (SSP 381)

Magneto-reologiset vaimentimet ovat rakenteeltaan paljon yksinkertaisemmat kuin tavalliset. Vaimentimissa ei enää tarvita monimutkaisia venttiileitä vaan ne on korvattu männissä olevilla porauksilla. Sähkömagneetit on integroitu mäntiin ja sähkövirta niille välitettään onttojen männänvarsien sisällä kulkevaa kaapelia pitkin.


30

Sähkömagneettien vaihteleva aktivointi mahdollistaa vaimennustehon laajaalaisen säädön. Säätö tehdään millisekunneissa, joten vaimennus pystytään sopeuttamaan sekä sisään- että ulosjouston erilaisiin vaatimuksiin. Ohjainlaite kerää

tietoa

auton

alustassa

olevilta

korkeustunnistimilta

ja

ajonvakautusjärjestelmältä sen hetkisestä ajotilanteesta ja laskee niiden perusteella kullekin vaimentimelle erikseen sopivan aktivointivirran. Vaimentimia ei aktivoida auton ollessa paikallaan. Siksi vaimentimien testaus vaatii erillisen testitilan aktivoinnin.

Vaimentimien testaus

Ennen heilahduksenvaimentimien testausta on Audi magnetic ride –järjestelmä saatettava testitilaan. Tämä tapahtuu painamalla painiketta vähintään 5 s. Katkaisijassa oleva LED vilkkuu, kun testitila on aktiivinen. Järjestelmä palautuu normaalitilaan joko painamalla painiketta uudelleen, katkaisemalla sytytysvirta tai ajamalla yli 10 km/h.

2.8.2.2 Lexus AVS

AVS-järjestelmä (Adaptive Variable Suspension System) on Lexus GS450h:ssa vakiovarusteena.

Vaimennustehoa

säädetään

avaamalla

ja

sulkemalla

vaimentimen männässä olevaa venttiiliä asteittain. Säädössä on 9 eri asentoa. Pienentämällä tehoa terävissä kuopissa saadaan aikaan pehmeä ja mukava toiminta liikkeen ollessa pientä. Suuremmissa heitoissa liike rauhoitetaan vaimennustehoa kasvattamalla.


31

2.8.2.3 Volkswagen CDC ja DCC

Ilmajousitetussa

Touaregissa

on

säätyvä

CDC-heilahduksenvaimennus

(Continuous Damping Control). Järjestelmä kerää tietoa pyörien pystysuuntaista kiihtyvyyttä

mittaavilta

antureilta

ja

kolmelta

korin

kiihtyvyysanturilta.

Kaksiputkisen kaasuiskunvaimentimen vaimennnustehoa voidaan säätää laajaalaisesti sähköisesti ohjatulla venttiilillä, joka on sijoitettu vaimentimen ulkopuolelle. Muuttamalla virtaa CDC-venttiilin solenoidilla, voidaan venttilin läpi kulkevan öljyn virtausta ja siten myös vaimennustehoa säätää vaatimusten mukaan muutamassa millisekunnissa. Öljy virtaa venttiilissä samaan suuntaan sekä

sisään-

että

ulosjoustossa.

Männän

ja

pohjaventtilin

tarkastusventtilitoiminto mahdollistaa tämän. CDC-venttili näkyy kuvassa 12. Kuljettaja voi valita kolmesta eri vaimennusasetuksesta mieleisensä: pehmeä ”comfort”; kova ”sport” ja ”auto”, joka on ns. normaali asetus näiden välillä. Jos kuljettajan ajotyyli on urheilullinen, asetus muuttuu automaattisesti ”sport”iksi. tietyissä

dynaamisissa

ajotilanteissa,

kuten

voimakas

sivukallistus

pituussuuntainen nyökkiminen kytkee tasonsäädön tilapäisesti pois päältä.


tai

32

Kuva 12. CDC-venttilin rakenne ja toiminta (SSP 302)

Samantyyppinen järjestelmä on ollut saatavissa 2009 alkaen myös moneen muuhun malliin DCC-nimellä (Dynamic Chassis Control) tavallisilla kierrejousilla varustettuna. Esim. Sciroccoon ja Golf mk6:een


33

2.9

Valot

CAN-väylän yleistyttyä valoja ei enää sytytetä ja sammuteta pelkästään katkaisijan asennon perusteella vaan kaikki tieto kulkee ohjainlaitteen kautta. Ohjainlaitteelle taas voidaan ohjelmoida hyvinkin monimutkaiisa toimintoja kuten

korvaavia

valoja

pulssinleveysmodulaation

polttimorikon (PWM,

varalle

Pulse-Width

ja

kirkkauden

säätelyä

Modulation) avulla.

Esim.

yhdistetty taka- ja jarruvalo ei enää tarvitse kahdella hehkulangalla varustettua 5 ja 21 watin yhdistelmäpoltinta vaan tehokkaampi riittää ja himmennys voidaan toteuttaa

pätkimällä

Hälytysajoneuvokäyttöä

jännitettä varten

voidaan

suurella myös

taajuudella ohjelmoida

(PWM).

kaukovalojen

vilkutustoiminto. Volkswagen

Crafterissa

hälytysvilkutus

voidaan

ohjelmoida

erityiselle

ohjelmoitavien erikoistoimintojen ohjainlaitteelle. Toimintoon voidaan käyttää suuntavilkkuja, etusumu- tai kaukovaloja. Paremman näkyvyytensä vuoksi kaukovalo on yleisin.

2.9.1 Valoisuuden tunnistus

Kehittynyt anturiteknologia mahdollistaa valojen kytkemisen valoisuuden mukaan. Hyvin monessa autossa valoautomatiikka kytkee jo päivä- tai varsinaiset ajovalot tarpeen mukaan. Seuraava – haastavampi – askel on automaattiset kaukovalot. Haastavaa tästä tekee se, että myös samaan suuntaan kulkevat autot täytyisi tunnistaa turhan häikäisyn välttämiseksi.


34

2.9.1.1 Ajovalot

Lexus GS450h ja LS430-malleissa valotunnistin on kojelaudan päällä yhdistetynä ilmastointilaitteen auringonpaistetunnistimeen. Toiminta voidaan tarkastaa peittämällä tunnistin kädellä. Tunnistin kytkee pimeällä ajo- ja takavalot päälle, kun sytytysvirta on päällä ja valokytkin AUTO-asennossa. Hetkellinen kirkas valo ei sammuta valoja, kun kuljettajan ovi on kiinni. Valoisalla hetkellinen pimeys sytyttää vain takavalot, kun kuljettajan ovi kiinni.

Volkswagenissa

ja

Audissa

valotunnistin

on

taustapeilin

juuressa

sadetunnistimen yhteydessä. Tunnistin mittaa valoisuutta kahteen suuntaan, sekä suoraan ylös että eteen päin. Vertaamalla näitä kahta arvoa, voidaan valon tarve määrittää tarkemmin. Järjestelmä kykenee ennakoimaan lähestyvän tunnelin jopa kolmen autonmitan päästä. Sadetoiminto kytkee ajovalot, kun tuulilasinpyyhkijät ovat olleet päällä vähintään 5 sekuntia ja sammuttaa, kun pyyhkijöitä ei ole käytetty yli 255 sekuntiin. Moottoritietoiminto kytkee ajovalot, kun nopeus on yli 140 km/h yli 10 sekuntia ja sammuttaa kun nopeus laskee alle 65 km/h yli 150 sekunniksi.

2.9.1.2 Kaukovaloavustin

Kuljettajan mukavuuden lisäämiseksi usein käytettyjä toimintoja pyritään automatisoimaan. Yksi tällainen on kaukovalojen kytkeminen päälle ja pois pimeällä ajettaessa. Kaukovalojen nopea kytkentä takaisin päälle vastaan tulevan auton jälkeen on myös turvallisuutta lisäävä tekijä.


35

Audi A4:ssä (2008) kaukovaloavustin aktivoituu, kun valokytkin on AUTOasennossa ja vilkkukytkintä painetaan kerran eteen. Ohjauspilarielektroniikan ohjainlaite lukee vilkkukytkimen asennon ja välittää sen mukavuus-CAN-väylällä sähköverkon ohjainlaitteelle. Kuljettajalle

ilmoitetaan

kaukovaloavustajan

aktivoituminen

mittariston

valonheitinsymbolilla. Kaukovalojen ollessa toiminnassa palaa lisäksi sininen kaukovalosymboli. Halutessaan kuljettaja voi kytkeä kaukovalot päälle tai pois myös manuaalisesti.

Jotta lähivalojen lisäksi myös kaukovalot voidaan kytkeä automaattisesti päälle ja pois, sisäpeilin jalkaan on asennettu CMOS-kamera. Siihen kuuluva arviointielektroniikka,

kaukovaloavustajan

ohjainlaite,

on

integroitu

automaattisesti himmenevään sisäpeiliin. Liikenne- ja ympäristöolosuhteiden määrittämiseksi CMOS-kamera ottaa valkoisen ja punaisen kuvan. Näiden kuvien perusteella kaukovaloavustajan ohjainlaite määrittää kytketäänkö kaukovalot päälle tai pois. Jos se tunnistaa auton, joka ajaa ohi tai tulee vastaan lyhyen etäisyyden päästä, CAN-väylällä lähetetään vaatimus kaukovalojen poiskytkennästä sähköverkon ohjainlaitteeseen. Kaukovalojen poiskytkentävaatimus lähetetään myös kun tietty vähimmäisnopeus alitetaan tai ympäristön valoisuus ylittää tietyn kynnysarvon päivänvalosta tai kirkkaasta katuvalaistuksesta johtuen. Mikäli mikään poiskytkentävaatimus ei täyty, lähetetään kytkentävaatimus. Jos automaattinen kaukovalokytkentä on aktiivinen, auton nopeus ylittää tietyn kynnysarvon

ja

sähköverkon

ohjainlaitteessa

on

samalla

sade-

ja

valotunnistimen käsky lähivalojen kytkennästä, sähköverkon ohjainlaite ohjaa kaukovalojen

lamppuja

tai

ksenonvaloissa

lähivalojen

kaukovaloavustajan ohjainlaitteen vaatimuksen mukaisesti.


peitelevyä

36

Jos sade- ja valotunnistin ei lähetä lähivalokäskyä, kaukovalon ohjausta ei tapahdu. Jos kaukovaloavustaja on kytkenyt kaukovalot ja sade- ja valotunnistin lähettää lähivalojen poiskytkentäkäskyn, kaukovaloja ei enää ohjata.

Kun kaukovaloavustajan ohjainlaite lähettää poiskytkentävaatimuksen, kuljettaja voi

kytkeä

kaukovalot

painamalla

vilkkukytkintä

kerran

eteen.

Kaukovaloavustaja on tällöin tilapäisesti deaktivoitu. Kun kuljettaja painaa vilkkukytkintä uudelleen eteen, kaukovaloavustaja aktivoituu uudelleen. Kun kuljettaja vetää vilkkukytkintä tilapäisen deaktivoinnin jälkeen itseään kohti, kaukovalot kytkeytyvät pois ja avustaja deaktivoituu pysyvästi Jos kaukovaloavustaja on kytkenyt kaukovalot, kuljettaja voi kytkeä ne pois vetämällä vilkkukytkintä kerran itseään kohti. Kaukovaloavustaja deaktivoituu tällöin pysyvästi. Jos kuljettaja painaa vilkkukytkintä kerran eteen kaukovalojen ollessa päällä, kaukovaloavustaja deaktivoituu tilapäisesti ja kaukovalot pysyvät päällä. Kun vilkkukytkintä painetaan uudelleen, kaukovaloavustaja aktivoituu uudelleen.

Kun

vilkkukytkintä

vedetään

kerran

itseä

kohti

tilapäisen

deaktivoinnin jälkeen, kaukovaloavustaja deaktivoituu pysyvästi.

2.9.2 Kaarrevalot

Kaarrevaloja on kahdenlaisia: dynaamisia, joissa lähivaloa käännetään kaarteen suuntaan ja erillisellä polttimolla toteutettuja staattisia, jotka syttyvät tarvittaessa esim. kadunkulmassa.


37

2.9.2.1 Dynaaminen kaarrevalo

Jottei kaikki valo suuntautuisi kaarteessa ulkokaarteeseen ja pois päin tiestä, on valaisimiin kehitetty kääntömekanismeja, joilla valo saadaan paremmin tien suuntaan. Volkswagenissa ja Audissa ulkokaarteen puoleista valoa käännetään puolet sisäkaarteen puoleisen kääntökulmasta. Sisäkaarteen puoleisen valon maksimi kääntökulma on 15

ja ulkokaarteen puoleisen 7,5 . Kääntökulma riippuu

karteen säteestä. Paikallaan ollessa valoja ei käännetä, vaan toiminta alkaa vasta nopeuden ylittäessä 10 km/h. Paikaltaan kiihdytettäessä valot kuitenkin kääntyvät hieman. Ajovalon linssi tai sen tukirakenteet eivät liiku. Ainoastaan projektorin sisäosa liikkuu. Kääntömekanismi näkyy kuvassa 13.

Kuva 13. Dynaamisen karrevalon kääntömekanismi (SSP 335)


38

Lexus GS450h:ssa valojen käännön ohjaus riippuu siitä onko auto tarkoitettu oikean vai vasemman puoleiseen liikenteeseen. Molemmissa periaate on kuitenkin sama. Ulkokaarteen puoleinen valo pysyy aina paikallaan ja sisäkaarteen puoleista käännetään keskitien puolella korkeintaan 15 ja ojan puolella 5 . Kääntökulma riippuu ajonopeudesta ja ohjauskulmasta. Edellytykset järjestelmän toiminnalle ovat: -

moottori käynnissä

-

vaihdevalitsin ei vapaalla eikä peruutusvaihteella

-

ajonopeus vähintään 10 km/h, jos ohjauskulma suuri

-

ohjauskulma vähintään 7,5 , jos ajonopeus suuri

-

lähivalot päällä

-

järjestelmä kytketty päälle

Kun moottori käynnistetään AFS ohjainyksikkö (Adaptive Front-lighting System) kääntää

valoja

molempiin

ääriasentoihin

ja

sen

jälkeen

takaisin

normaaliasentoon.

2.9.2.2 Staattinen kulmavalo

Staattinen kulmavalo syttyy tehtäessä jyrkkiä käännöksiä hitaassa nopeudessa, esim. kadunkulmissa. Kulmavalo voi olla joko yhdistetty etusumuvaloihin tai ajovaloumpiossa oleva erillisellä polttimolla ja heijastimella varustettu selvästi sivulle suunnattu valo.


39

Volkswagen

Touaregissa

(2003)

ja

Passatissa

(2006)

on

käytetty

ajovaloumpiossa olevaa erillistä kulmavaloa täydentämään kääntyvää ajovaloa. Valo syttyy ja sammuu himmentimellä, kun ajonopeus on alle 50 km/h ja kääntökulma suuri. Monissa

myöhemmissä

malleissa

kulmavalo

on

toteutettu sytyttämällä

sisäkaarteen puoleinen etusumuvalo. Tälläinen järjestelmä on halvempi toteuttaa, koska lisäosia ei tarvita. Ainoastaan lisäohjelma valojen ohjaukseen riittää kaiken tarvittavan tiedon kulkiessa CAN-väylää pitkin.

3 Yhteenveto

Hyvin moni näistä järjestelmistä on nimensä mukaisesti vain kuljettajan apuna. Ne eivät siis poista tai vähennä kuljettajan vastuuta. Viimekädessä kuljettaja vastaa niiden toiminnan oikeellisuudesta. Katsastuksessa järjestelmiä tuskin tullaan tulevaisuudessakaan tarkastamaan tai se rajoittuu merkkivalon toiminnan seuraamiseen. Tämäkin on haasteellista valojen suuren määrän ja lyhyen tarkastusjakson vuoksi. Koeajolla niitä on lähes mahdoton testata jo sen lyhyydenkin vuoksi. Lisäksi järjestelmien toimintaolosuhteita on rajattu. Osa toimii vasta maantienopeuksilla. Höllentyvä katsastuslainsäädäntö pyrkii pikemminkin vähentämään koeajon vaatimuksia kuin lisäämään niitä. Lopulta ohjeistus katsastajille jäi visioitua suppeammaksi. Suurin syy tähän on lähdemateriaalin

hankintavaikeudet

automerkkien suhteen jäi pieneksi.


tiukassa

aikataulussa,

jolloin

otanta

40

LÄHTEET Autonvalmistajien sähköiset tiedostokokoelmat: https://erwin.volkswagen.de , http://www.toyota-tech.eu http://vida.vcc.ford.com

,

https://erwin.audi.com http://www.lexus-tech.eu

, ja

Volkswagen ja Audi Self-study programme (SSP): Self-Study Programme 243 Pneumatic suspension system Part 2 4-level air suspension in the Audi allroad quattro Self-Study Programme 275 The Phaeton Air Suspension with Controlled Damping Self-Study Programme 276 The Phaeton Automatic Proximity Control (APC) Self-Study Programme 277 The Phaeton Chassis Selbststudienprogramm 289 adaptive cruise control im Audi A8 Self-Study Programme 292 adaptive air suspension in the Audi A8 Self-Study Programme 302 Touareg Chassis and four-wheel drive concept Self-Study Programme 319 The Golf 2004 Electrical system Self-Study Programme 324 Audi A6‘05 - Running Gear Self-Study Programme 326 Audi A6‘05 - Electrics Self-Study Programme 335 Cornering Light System Self-Study Programme 338 The Golf Plus 2005 Self-Study Programme 340 The Passat 2006 Electrical System Self-Study Programme 344 The New Audi A6 Avant ´05 Self-Study Programme 347 Tyre Pressure Monitoring Systems Self-Study Programme 370 The Crafter Electrical system Self-Study Programme 375 Audi Q7 - New Driver Assistance Systems Self-Study Programme 381 Audi TT Coupé ´07 - Suspension System Self-Study Programme 396 Lane Change Assist Self-Study Programme 418 The Lane Departure Warning System
